Применение фибробетона: основы, преимущества и нюансы

Что такое стеклофибробетон?

Новый вид бетона — стеклофибробетон, это композитный материал на основе традиционного бетона. Основным отличительным компонентом стеклофибробетона является стекловолокно. Стеклянные нити, введённые в бетонный раствор, делают этот строительный материал лёгким и надёжным. Благодаря своим уникальным свойствам он пользуется достаточно высокой репутацией у строителей.

Как и любой бетон, новый композит состоит из вяжущего вещества, заполнителя, воды и, в некоторых случаях, специальных добавок. В качестве вяжущего вещества при изготовлении стеклофибробетона используют один из двух видов цемента: портландцемент М-500 или глинозёмистый цемент. Заполняют раствор мелким кварцевым песком и стеклянной фиброй.

Одним из важнейших условий приготовления качественного раствора является грамотный подход к выбору вяжущего вещества. Дело в том, что в портландцементе присутствует гидроксид кальция, который в контакте с водой оказывает разрушающее действие на стеклофибру.

Глинозёмистый же цемент, интенсивно кристаллизующийся и быстро затвердевающий, отлично взаимодействует со стеклянной нитью и усиливает её армирующие свойства. Но применение глинозёмов значительно удорожает производство стеклофибробетона. Кроме этого, глинозёмистые растворы требуют абсолютной точности процесса изготовления, малейшее отклонение от рекомендаций приводит к потере основных качеств, в частности, к снижению прочности стеклобетона.

Так в чём же выход? В выборе стеклянных нитей, устойчивых к воздействию щелочей. К ним относятся моноволокна (ровинг или ровница) цирконосиликатных, кальциево-натриевые силикатных, алюмоборосиликатных и силикатнокварцевых нитей. Доля стекловолокон в растворе не должна быть менее 3-5 % от общей массы.

Преимущества и недостатки стеклофибробетона

Обычный бетон традиционно армируется стальной арматурой, это прочный, но не пластичный и весьма тяжёлый материал. Армированный стеклянными нитями композитный стеклофибробетон имеет перед ним множество преимуществ:

Нити из стекла, как элементы армирования, не боятся коррозии;
Как и стальная арматура, стеклянные нити прекрасно держат нагрузку на сжатие, но кроме того, они выдерживают солидные нагрузки и на изгиб, и на растяжение;
Невысокий вес конструкций обеспечивает меньшую нагрузку на фундамент, более простые возможности транспортировки готовых изделий;
Материал пластичен, он используется для изготовления сложных по конфигурации изделий;
Суммарная плотность стеклонити в массиве композита значительно выше плотности стальной арматуры;
Быстрое затвердевание раствора обеспечивает высокую плотность;
Возможность введения цветовых пигментов в массу композита позволяет получать цветные изделия для оформления фасадов.

Есть у стеклофибробетона и недостатки:

Некоторые виды стеклонити нельзя использовать в растворе из портландцемента;
Быстрое, по сравнению с обычным бетоном, затвердение. Требуется ускоренная укладка.

Эти недостатки легко компенсируются приобретением фиброволокна, устойчивого материала к воздействию щелочей и изготовление стеклофибробетона небольшими порциями.

Стеклофибробетон, изготовленный на основе традиционного бетонного раствора, имеет с ним некоторые общие свойства: он не горит, не гниёт, не боится морозов и влаги.

Изделия из стеклофибробетона: как и где использовать стеклофибробетон?

Пневмопистолетом раствор распыляют на поверхность формы. Смесь, приготовленная в бетономешалке или вручную, заливается в предварительно подготовленные формы. Перед применением формы, её необходимо смазать любым минеральным маслом.

Для изготовления плит с различной текстурой поверхности используют различные формы:

покрытые изнутри полиэтиленом для гладких;
со стеклянным дном для полированных;
силиконовые формы для фактурных поверхностей.

Что можно сделать из изготовленного своими руками композитного бетона?

Качественные эксплуатационные свойства позволяют использовать стеклофибробетон при изготовлении:

Тонких навесных панелей для облицовки вентилируемого фасада;
Элементов фасадного декора;
Ограждений повышенной прочности для балконов и лоджий;
Кровельных элементов;
Щитов для опалубки;
Конструкций для ландшафтного декора;
Лестничных элементов.

Возможности подобрать стеклофибру для изготовления изделий по различному химическому составу и прочности, делают этот композитный материал универсальным. Изделия из него можно использовать в системах канализации, гидроизоляциях, трубопроводах.

Фибробетон — что за материал

Фибробетон — это строительный материал, который представляет собой комбинацию бетона и волокон, таких как стекловолокно или стальная проволока. Он применяется в строительстве для улучшения прочности и долговечности конструкций. Волокна равномерно распределяются в бетоне, образуя трехмерную сетку, которая придает материалу улучшенные механические свойства.

Одно из основных применений фибробетона — это строительство зданий. Он используется для возведения стен, перекрытий и фундаментов, чтобы обеспечить долговечность и стабильность структуры. Фибробетон также применяется в создании элементов экстерьера, таких как фасады и облицовочные панели, которые должны быть не только прочными, но и иметь эстетическое привлекательное оформление.

Другая область применения фибробетона — это инфраструктурные сооружения. Он используется для строительства мостов, туннелей, дорог и аэродромов, где необходимо выдерживать высокие нагрузки и обеспечивать безопасность и долговечность конструкций. Фибробетон позволяет создавать более прочные и устойчивые инфраструктурные объекты, способные выдерживать интенсивное использование и агрессивные воздействия окружающей среды.

Область применения

Введение в бетон различных типов фибры позволяет изменить свойства материала, который может использоваться для решения различных задач.

Бетон с фиброволокном является лучшим материалом для решения многих строительно-ремонтных задач

Введение стальной проволоки позволяет значительно повысить прочность бетона, который используется для строительства:

фундаментов строений, волнорезов, дорожных покрытий и шпал для железнодорожных путей;
тоннелей и бетонных оснований, которые способны воспринимать значительные нагрузки;
пешеходных дорожек, покрытий мостов и взлетных полос с повышенной несущей способностью;
бордюров для автодорог, а также декоративной плитки и изделий для ландшафтного дизайна;
строений из монолитного железобетона и несущих значительную нагрузку каркасов многоэтажных зданий;
объектов гидротехнического назначения, водоочистных станций, специальных колодцев и подземных магистралей.

Сфера использования усиленного бетона, в массиве которого содержится стеклянная фибра, отличается. Он используется для решения следующих задач:

изготовления шумоизоляционных щитов, которые монтируются вдоль автомобильных магистралей;
обеспечения повышенной гидроизоляции бетонных емкостей на объектах, осуществляющих водоочистку;
фасадной отделки зданий жилого и производственного назначения, обладающей повышенной прочностью;
производства различных видов отделочной продукции, предназначенной для декорирования;
формирования влагостойкой основы для коммерческих, производственных и общественных помещений;
изготовления прочных элементов декора, используемых оформителями в ландшафтном дизайне.

Фибробетон с добавлением базальтовых волокон также популярен в строительной сфере.

Он применяется в конструкциях, на которые оказывается сильное давление со стороны окружающей среды

Он способен воспринимать значительные нагрузки и используется для следующих целей:

сооружения автостоянок, укрепленных фундаментов, а также покрытий автомагистралей;
постройки гидротехнических объектов, бетонных резервуаров для хранения жидкостей.

Полипропилен также используется в качестве наполнителя. Бетонная смесь с добавлением полипропилена применяется при производстве:

вспененных блоков;
ячеистых бетонов;
малогабаритных построек.

Реже применяется вискоза и хлопок, область использования которых ограничена.

Сколько стоит фибробетон – обзор цен за м3

Как уже было написано выше, одним из недостатков данного строительного материала является его высокая стоимость, что связано с технологией его изготовления и отсутствием желания ряда производителей выпускать данный материал – как по причине усложнения процесса приготовления бетонной смеси, так и из-за повышенного износа оборудования.

Цена на фибробетон зависит от региона, где расположен объект строительства, марки бетона и требуемых объемов его производства, а также используемой фибры.

С использованием фибробетона изготавливаются фасадные и отделочные панели

Средняя стоимость рассматриваемого материала по состоянию на III квартал 2018 года составляет:

Марка бетона	Тип используемой фибры	Средняя стоимость (по состоянию на сентябрь 2018 г.), руб/м3
В 7,5 (М100)	полимерная	2950
В 10 (М150)	3050
В 15 (М200)	3150
В 20 (М250)	3350
В 22,5 (М300)	3450
В 25 (М350)	3600
В 30 (М400)	3900
В 35 (М450)	4050
В 40 (М500)	4200
В 7,5 (М100)	стальная	3350
В 10 (М150)	3450
В 15 (М200)	3510
В 20 (М250)	3750
В 22,5 (М300)	3850
В 25 (М350)	4050
В 30 (М400)	4350
В 35 (М450)	4450
В 40 (М500)	4600

Благодаря использованию специальных красителей и форм, панели, изготавливаемые из фибробетона, могут иметь различный цвет и фактуру

Фибробетон это

Бетон — один из основных универсальных строительных материалов, обладающий огромным преимуществом, но несмотря на его прочность и долговечность у материала есть один существенный недостаток — он хорошо работает на сжатие и плохо на растяжение. Из-за этого, в конструкциях, при воздействии сильной нагрузки, могут появится трещины. Как раз для того, чтобы улучшить качество бетона, помимо песка, щебня, гравия, цемента и воды, в него замешивают различные функциональные добавки.

Виды фибробетона

Фибробетон относится к композитным строительным материалам и появился на рынке совсем недавно. Фибра в его составе представляет собой микроарматуру, которая равномерно укрепляет материал во всех плоскостях. Добавка повышает класс бетона, прочность, ударостойкость и снижает образование усадочных трещин, однако конечные свойства материала зависят от свойств волокон в его составе.

Всего можно выделить шесть видов фибробетона:

На стальной фибре (металлическая фибра)

Стальной фибробетон обладает повышенной прочностью к нагрузкам, не образует трещин во время эксплуатации, не теряет свойства под воздействием низких температур. Является влаго- и огнестойким материалом, однако имеет большой вес и низкую коррозионную стойкость, что все же ограничивает область его применения и срок службы.

Используется для строительства дорог, шпал, заливки фундаментов, создания шахт колодцев, плотин, мостового покрытия и многого другого. Несмотря на его минусы — спектр применения материала очень обширен.

На полипропиленовой фибре.

Содержит в своем составе синтетические волокна, которые получают из полипропиленовой пленки. В растворе волокна раскрываются и создают сетчатую структуру. Обладает более высоким сопротивление к ударным нагрузкам в отличие от обычного бетона. Имеет довольно плохую устойчивость к повышенным температурам и недостаточную стойкость по растяжению и сжатию.

Используется для изготовления конструкций из пеноблоков и ячеистого бетона.

На целлюлозной фибре.

Содержит целлюлозные нити. Обладает повышенными жаростойкими характеристиками и стойкостью к кислотам, используется для замедления усадочных процессов.

На базальтовой фибре.

На базальтовой фибре — содержит в своем составе искусственное минеральное неорганическое волокно, получаемое из базальта. Такой бетон не подвержен горению, устойчив к воздействию кислотных и щелочных реактивов, и другими присущие базальту.

Из такого фибробетона изготавливают декор зданий, фонтаны и статуи, различные элементы для облагораживания придомовой территории, стеновые панели, дорожные плиты.

На фибре из стекловолокна.

Содержит неорганические стеклянные нити.

Чаще всего используется для изготовления щитов шумозащиты, заборов, гидроизоляции для очистительных сооружений.

На фибре из углеволокна.

Содержит рубленные отрезки углеродных нитей. Характеризуется высокими показателями устойчивости к механическим нагрузкам. Обладает высокой адгезией и не подвержено коррозии. Не горит. Очень дорог в производстве, что сильно ограничивает область его применения.

В нашей компании имеется множество разновидностей бетона и добавок. Вы можете с фиброй у нас, на выгодных условиях!

Плюсы и минусы

Пытаясь разобраться, фибробетон – что это такое, нужно понимать, что все основные характеристики зависят от используемых в его производстве материалов и соблюдения технологии. Но есть определенные свойства, характерные для всех типов фибробетона, которые обязательно учитываются при планировании работ.

Основные преимущества фибробетона:

Понижение затрат на строительство – за счет повышения прочности плит можно отказаться от армирования, сократив длительность проведения работ, расходы на дополнительные материалы, их транспортировку, монтаж
Повышение прочности готовых конструкций – технология производства фибробетона любого типа предполагает, что такой материал не боится усадки, не покрывается трещинами, сколами, гарантируя даже более высокую прочность, чем в конструкциях с арматурой
Прекрасные адгезионные качества
Стойкость к резким скачкам температуры, влаге, охлаждению/оттаиванию
Негорючесть – усиленная с помощью композита бетонная конструкция исключает нарушение структуры монолита и появление трещин под воздействием высоких температур
Легкость фибробетонных блоков, что снижает затраты на транспортировку и монтаж
Экономия на строительных материалах – за счет существенного увеличения прочности фундамент или стены можно сделать с меньшей толщиной монолита, не пожертвовав устойчивостью и надежностью
Продление срока эксплуатации – введение волокон фибры позволяет добиться большего срока службы бетона при сохранении всех важных эксплуатационных характеристик
Уменьшение расхода бетона

Единственным минусом считается сравнительно высокая стоимость фибробетона. Для приготовления раствора нужно покупать дорогие материалы, готовые фибробетонные блоки также стоят дороже, чем обычные бетонные. Но экономия на последующих этапах строительства и эксплуатации здания полностью перекрывает этот недостаток.

Применение фибробетона в декоре

Появление на рынке фибробетона позволило воплощать в жизнь интересные архитектурные идеи. Несущие элементы конструкций стали одновременно и декоративными. Ведь этому материалу легко придать любую форму. Из него можно делать тонкие детали без потери прочностных характеристик.

Фибробетон используют для изготовления таких элементов:

Декоративных стенных панелей
Декоративных ограждений
Фигурной тротуарной плитки
Декоративных колонн и балок
Фигурных лестничных балясин
Фигурных декоративных элементов зданий
Элементов украшения каминов
Статуй и памятников
Декоративных украшений для дома и сада
Декоративных украшений искусственных прудов и фонтанов

Давайте рассмотрим способы применения фибробетона в декоре на конкретных примерах:

Дальше вы узнаете, пригоден ли фибробетон для изготовления мебели.

Фибра: виды материалов и их классификация

Чтобы понять, что такое фибробетон, стоит немного углубиться в историю. Впервые материал представили в 1907 году – русский ученый В.П. Некрасов в своих статьях рассказал про исследования производства композитного материала, упрочненного отрезками тонкой проволоки.

Раньше строители добавляли в раствор различные дисперсные волокна и распределяли в массе равномерно. Это позволяло улучшить свойства бетона: уменьшить количество трещин, повысить стойкость к воздействию внешних факторов и физическим нагрузкам, поднять показатель прочности в среднем на 30%.

Армирование бетонной смеси производится с использованием искусственных волокон из разных типов неметаллизированных и металлизированных нитей минерального либо органического происхождения. Физико-технические свойства материала (теплопроводность, прочность, плотность), устойчивость к химическим веществам напрямую зависят от особенностей приготовления бетона и типа, объема вводимого в смесь волокна.

Плиты перекрытия ребристые (6000 х 1500 х 300 мм) Серия 1.465.1-7.84

Сегодня производство фибробетона осуществляется в промышленных масштабах, все технологии протестированы и усовершенствованы, можно заранее просчитать характеристики материала по его параметрам. В производстве используют два типа фибры: неметаллическая (акрил, стекло, полиэтилен, базальт, углевод, карбон и т.д.) и металлическая (стальные волокна разного размера и формы).

Наибольшей популярностью пользуются металлические и стеклянные волокна, постепенно набирает популярность полипропиленовая фибра. Углерод и базальт применяются редко из-за высокой стоимости. Вискоза, хлопок, нейлон обеспечивают специфические особенности бетону, которые не всегда актуальны в современном строительстве.

Разнообразие материалов и их технические характеристики

Ассортимент и цены панелей для фасада поистине впечатляют. Для изготовления рассматриваемой продукции используют природные и искусственные материалы. Первые стоят дороже. Синтетические аналоги по качествам зачастую не уступают природным. Чтобы определиться с выбором, необходимо детально изучить рынок, а также достоинства и недостатки различных материалов.

Композит

Под термином «композит» подразумевают использование в производстве разнородных материалов. Новый материал получает улучшенные характеристики.

Структура рассматриваемых панелей для облицовки фасадов зданий включает в себя анодированные металлопластины и дополнительные решения для украшения отделочного внешнего слоя. У различных производителей состав материала может отличаться по виду покрытия и численности входящих в него слоев. Но все композиты – с одинаковыми преимуществами: легкий вес, устойчивость к негативным условиям среды, диапазон рабочих температур -58°С… +80°С, способность выдерживать ветровые нагрузки.

Металл

Для производства металлических панелей используют Al или оцинкованные стальные сплавы. Материал монтируется с использованием метизов: гвоздей или саморезов. К сильным сторонам металлических фасадных панелей относят:

Диапазон рабочих температур: от минус 50 до плюс 50 градусов по Цельсию.
Примитивная установка.
Прочность.
Устойчивость к воздействию влаги.
Срок службы.
Шумоизоляция (до 20 дБ).
Устойчивость к воздействию химических реагентов.

К недостаткам материала относят плохую теплоизоляцию, что приводит к необходимости применения утеплителя.

Полимеры

Полимер, применяемый для создания наружных панелей, – ПВХ. Выпускается два вида сайдинга: для цоколя и для фасадов. Первый вид имеет прямоугольную форму. Отделочный материал, предназначенный для отделки цоколя, с фактурой камня или кирпича. Это достаточно большие по величине блоки: размер приблизительно 1,2 х 0,5 метра. Фасадный блок-хаус, напротив, представляет собой длинные и небольшие по ширине пластины, размером 3,4 х 0,22 метра. И цокольный, и фасадный подвид легко комплектуются доборами (углами, карнизами).

Достоинство поливинилхлоридных панелей – дешевизна. Поэтому покупатели с низким и средним уровнем доходов останавливаются на нем. Чаще всего берется в строительном магазине виниловый сайдинг. Материал может иметь поверхность под дерево или быть гладким.

Производители в характеристиках на виниловый сайдинг указывают срок службы тридцать лет и больше. Он легко выносит и низкие, и высокие температуры, а также температурные перепады. В отличие от металлопластин, сайдинг из винила сохраняет тепло внутри домика, но сам по себе менее прочен. Также он может быть поврежден в результате погодных катаклизмов (ураган, буря, сильный ветер).

Стеклопанели

Владельцы элитной загородной недвижимости по достоинству оценили новейший материал – стеклянные панели. Стекло, используемое для таких фасадов, подвергается дополнительной обработке, за счет чего более устойчиво к механическим воздействиям, ударам, порывам ветра. На рынке можно найти даже пуленепробиваемые стекла. По типу обработки поверхности стеклопанели могут быть глянцевыми (зеркальными), матовыми, прозрачными и непрозрачными, с витражными вставками, пескоструйной обработкой, художественной росписью и т. п. Таким образом, стеклопанели позволяют реализовать любую задумку дизайнера, даже самую смелую.

Помимо этого, к достоинствам стеклянных панелей, применяемых для фасадов частных домов, относят высокий уровень тепло- и звукоизоляции, экологическую чистоту. К минусам – трудоемкость монтажа и ухода, значительная цена.

Натуральный камень

Истинные поклонники несокрушимых горных пород, их силы и величия имеют возможность оформить фасад с применением искусственного или натурального камня. Первый вариант более экономичен. При этом сохраняется эстетическая привлекательность. Ненатуральный камень имеет хорошие теплоизолирующие свойства, прост в установке.

Натуральный камень славится высочайшей прочностью. Он стойко выдерживает высокие и низкие температуры, служит несколько столетий. Недостатками горной породы считаются высокая стоимость и значительный вес (что создает добавочную нагрузку на несущие стены).

Древесные волокна

Деревянный блок хаус для облицовки снаружи представляет собой спрессованные древесные волокна. Материал выглядит как натуральная древесина, но, за счет особого способа обработки, имеет улучшенные характеристики. Он безвреден как для людей, так и для природы, обладает отличными звукоизолирующими свойствами, не усаживается.

К слабым сторонам можно отнести высокую горючесть, сильное разбухание от влаги.

Краткое описание

Фибробетон является относительно новым строительным материалом, только недавно получившим распространение на рынке. Однако первые опыты по созданию композитных растворов с использованием армирующей фибры проводились еще в начале прошлого столетия. Отрадно, что у истоков создания фибробетона стоял российский ученый В.П. Некрасов. Первый патент на новый материал был получен Некрасовым еще в 1909 году.

Основное отличие фибробетона от привычного нам традиционного бетона или железобетона — наличие в его структуре армирующих волокон. В качестве фибры используются небольшие по длине и очень тонкие фрагменты, однородно заполняющие внутренний объем.

Наиболее распространена фибра из стальной проволоки, нарезаемой на короткие куски длиной несколько сантиметров. Для повышения адгезии концы отрезков загибаются или расплющиваются. Нередко стальной фибре придается волнистая форма.

Широкое распространение получил и фибробетон с армированием на основе стекловолокна. У такого материала много преимуществ, но есть и недостаток — стандартное стекло имеет низкую устойчивость к щелочной среде, характерной для портландцемента. Поэтому в качестве фибры обычно используются устойчивые к щелочам стекловолокна, например, на основе циркония.

Помимо металла и стекла, для армирования фибробетона применяются также волокна из базальта, углерода, целлюлозы, искусственных полимеров и пр. Отличительные особенности этих материалов будут рассмотрены ниже.

Области применения

Учитывая вышеперечисленные технические характеристики фибробетона, этот материал стал популярным на рынке. Он применяется в конструкциях, на которые оказывается сильное давление со стороны окружающей среды. Эти конструкции могут быть как промышленного, так и бытового характера. Каждый исходный материал имеет свою сферу применения. Стальной фибробетон чаще всего применяется:

шпалы, фундамент, мостовое покрытие, берегозащитные полосы;
полы, тоннели;
дороги, полосы для взлета и посадки на аэродромах, тротуары;
тротуарная плитка, бордюрный материал;
каркас конструкции, монолитные сооружения;
каналы для водоотвода, шахты колодцев под канализацию, плотины, водоочистные системы;
фибробетонные полы.

Бетон со стекловолокном используется при устройстве:

щитов для шумозащиты;
гидроизоляции для очистительных сооружений;
декоративных изделий небольшого веса для отделки покрытий;
фасадной отделки фибробетоном жилых конструкций;
промышленных помещений, покрытия в которых подвержены загрязнению;
заборов, скамеек, цветочных клумб и других объектов.

Базальтовый бетон является незаменимым при строительстве:

перекрытий, фундамента, дорог;
резервуаров, дамб, конструкций железнодорожного характера.

Фибробетон из полипропилена необходим для создания:

конструкций из пеноблоков;
ячеистого бетона;
объектов небольшого веса.

Хлопковые и вискозные материалы используются при замешивании текстильбетона.

Оборудование для производства фибробетона

Для каждого отдельного материала создан свой технологический процесс и оборудование.

Фибробетон с добавлением стальной фибры производится с использованием мощного электромагнита. Элемент растягивает фибру во время перемешивания бетонного раствора. Электромагнитные установки отличаются по размеру и мощности.

Для изготовления раствора с добавлением фибры из стекла применяют метод пневмонабрызга. Принцип действия заключается в синхронном напылении бетона и фиброволокна, за счет этого производятся крупногабаритные изделия со сложной геометрической формой.

Бетон на пропиленовой фибре можно изготовить в обычной бетономешалке либо при помощи строительного миксера. Смесь легко перемешивается, не образуя комки.